年產(chǎn) 30 萬噸合成氨轉(zhuǎn)變工序設計

xxxx畢業(yè)設計本設計是以天然氣為原料年產(chǎn)三十萬噸合成氨展很快，大型化、低能耗、清潔生產(chǎn)均是合成氨設發(fā)性能更好的催化劑、降低氨合成壓力、開發(fā)新的xxxx畢業(yè)設計本設計綜述部分主要闡述了國內(nèi)外合成氨工業(yè)的確定和選擇，論述了建廠的選址；介紹了氨變換工序串聯(lián)的流程。工藝計算部分主要包括轉(zhuǎn)化段和變換空速計算。設備計算部分主要是高變爐催化劑用量本設計的優(yōu)點在于選擇較為良好的廠址和原料methods,reducefuelconsumption,lxxxx畢業(yè)設計heatbalance,equilibriumtemperatureandairxxxx畢業(yè)設計 I xxxx畢業(yè)設計 xxxx畢業(yè)設計氨分子式為NH3，在標準狀態(tài)下是無色氣體，比空氣輕，具有特殊的刺激性臭味。氨的主要物理性質(zhì)有：極易溶于水，溶解時揮發(fā)。液氨和干燥的氨氣對大部分物質(zhì)沒有腐蝕性，但在有水的條件下，對銅、銀、氨的化學性質(zhì)有：在常溫下相當穩(wěn)定，在高大部分是合成的氨。氨主要用于農(nóng)業(yè)，合成氨是我化業(yè)基礎原料，用于生產(chǎn)銨、胺、染料、炸藥、合成纖占30%的比例，稱之為“工業(yè)氨”。氨作為工業(yè)原料和氨化飼料，用合成氨是大宗化工產(chǎn)品之一，世界每年合成氨產(chǎn)量已達到1億噸以上，其中約有xxxx畢業(yè)設計為了合成氨，首先必須提供氮和氫。氮來自空氣，氫來自水。氣和水到處都有，而且取之不盡。傳統(tǒng)的制氮方法是在低溫下將于電解制氫法，電能消耗大，成本高。傳統(tǒng)方反應制造氫。因此合成氨生產(chǎn)的初始原料是焦80055-3---6---250505000000000xxxx畢業(yè)設計重油等為原料，天然氣所占比重不斷上升。一合成氨的方法。石腦油經(jīng)脫碳、氣化后，可采用和天然氣為表1.2氨廠采用的各種原料的相對投資和能量消耗煤400t。隨著蒸汽透平驅(qū)動的高壓離心式壓縮機研制成功，美國凱洛格公司運用建設單xxxx畢業(yè)設計泵類有備用外，其它設備和機器都是一臺。因壓力、流量、物位和成分五大參數(shù)的模擬儀表1975年美國霍尼威爾公司開發(fā)成功TCP-2000總體分散控制系統(tǒng)（TotolDistributedDCS是現(xiàn)代計算機技術(shù)、控制技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊技術(shù)和熒全部過程變量、控制過程變量，以及其參數(shù)的動態(tài)和集中操作。操作人員對于人一控制點、控制用了微機技術(shù)的可編程序邏輯控制器（PLC）代替過去的繼電器，采用由用戶編寫的程序，實現(xiàn)自動或手動的“開”或“?！焙蛷碗s程序數(shù)、模擬控制等。近年由于機電一體化需要制和管理，這種新穎的過程控制系統(tǒng)不僅可以取代常規(guī)模擬儀表，而且還可以部優(yōu)化控制以及模擬儀表難以實現(xiàn)的復雜自控系統(tǒng)。若能用仿真技xxxx畢業(yè)設計運作設備，這樣就可以在較短的時間內(nèi)學習開停無煙煤、褐煤、焦爐氣、天然氣及油田氣和術(shù)，形成中國大陸特有的煤、石油、天然氣xxxx畢業(yè)設計幾乎所有先進的工藝和先進技術(shù)如低能耗的凱洛格工藝、布朗工藝等，通過對引進技術(shù)的消化吸收和改造創(chuàng)新，不但使合成氨的技術(shù)水平跟上了世界前進的步伐，而且促置[1]。將煤和天然氣等原料制成含氫和氮的粗原料氣。對于固體原料煤和焦炭，通常采用氣化的方法制取合成氣；渣油可采用非催化部分氧化的方法獲得合成氣；對氣態(tài)烴在合成氨生產(chǎn)中，各種方法制取的原料氣都含有CO，其體積分數(shù)一般為12%~xxxx畢業(yè)設計溫變換，將CO含量降至0.3%左右。因此，CO變換反應既是原料氣制造的繼續(xù)，又是程催化劑的中毒，必須在氨合成工序前加以脫除，以一般采用溶液吸收法脫除CO2。根據(jù)吸收劑性能的不同，可分為兩大類。一類是凈化法通常與空分以及低溫甲醇洗結(jié)合。甲烷化法是在催化劑存在下使少量CO、CO2分數(shù))一般應小于0.7%。甲烷化法可以將氣體中碳的210cm3/m3以下，但是需要消耗有效成分H2，并且增加了惰性氣體CH4的含量。甲烷化xxxx畢業(yè)設計CO+3H2?CO2+4H2?CH4+H2OΔH=-206.2kJ/mol；CH4+2H2OΔH=-165.1kJ/mol；壓力和催化劑存在的條件下進行，由于反應后氣體中氨含量不高，一般只有10%~CH+nHO→nCO+(2n+1)H或CH+2nHO→nCO+3nH接著一段轉(zhuǎn)化氣進入二段轉(zhuǎn)化爐，在此加入空氣，由一部分H2燃燒放出熱量，催化劑床層溫度上升到1200～1250℃,并繼續(xù)進行甲烷的轉(zhuǎn)化反應。二段轉(zhuǎn)化爐出口氣體溫度約950～1000℃,殘余甲烷含量和（H2+CO）/N2比均可達到xxxx畢業(yè)設計在不同溫度下分兩步進行，第一步是高溫變換（簡稱高變）使大部分CO轉(zhuǎn)化為CO2和氣資源勘探潛力很大。近年來我國天然氣勘探取得重點勘探和增加產(chǎn)量的地區(qū)。寧夏天然氣資源也我國天然氣工業(yè)正處于發(fā)展高峰時期，且發(fā)展速度越來越來越重視。天然氣作為一種清潔優(yōu)質(zhì)的能源，在我國改善低碳經(jīng)濟發(fā)展的過程中，獲得了前所未有的大發(fā)展。無論我國將大力提高天然氣在我國能源消費結(jié)構(gòu)中的第三，以天然氣為原料合成氨工藝比重油和煤為xxxx畢業(yè)設計工藝技術(shù)目前最可靠，天然氣合成氨工藝成熟、生產(chǎn)化流程，雖然工藝成熟，但氣化消耗高，環(huán)保污染嚴天然氣天然氣一段轉(zhuǎn)化二段轉(zhuǎn)化高溫變換低溫變換水蒸氣變換氣去甲烷化否正常生產(chǎn)出合格的變換氣，是后面的所有工序正常和其他烴類轉(zhuǎn)化為CO和H2的轉(zhuǎn)化工序采用的是兩段爐催化轉(zhuǎn)化，經(jīng)過二段轉(zhuǎn)化后，甲烷一段轉(zhuǎn)化爐的對流段加熱，氣體一邊加熱一邊反應沿集氣管中間的上升管上升，繼續(xù)吸收一些熱量xxxx畢業(yè)設計經(jīng)二段轉(zhuǎn)化后的合成氣送入第一換熱器（101-C接著又送入第二換熱器（102-C和蒸汽。由于此時氣體溫度還不能進行低溫變換，于是將變換氣用來加熱其它工藝氣體，而變換氣被冷卻到241℃后進入低變爐。經(jīng)低變處理后，氣體殘余CO降到0.3本設計合成氨廠選址為位于寧夏回族自治區(qū)靈開工建設的銀川-太原鐵路又形成一條橫穿基地的外xxxx畢業(yè)設計望，東與開發(fā)中的陜北能源重化工基地毗鄰，易萬千瓦，而且基地規(guī)劃建設的八大電廠將形成千萬千政策措施，以及自治區(qū)、銀川市全面改善投資環(huán)境的重大xxxx畢業(yè)設計N20.209xxxx畢業(yè)設計一段爐出口甲烷含量設計為10%xxxx畢業(yè)設計V=nCO2+nCO+nH2+nN2+nAr+nCH4=nCO2+nCO+nH2+21.74+0.2+0.1V化簡為V=nCO2+nCO+nH2+0.1V+21.94CH4+H2O(g)?CO+3H2CO+H2O(g)?CO2+H2（4）-（1）得將（7）代入（10）得nCO=2667.2-0.2V-化簡為H2O將（68910）帶入（5）得xxxx畢業(yè)設計P=30.9+1.006／1.033=30平衡溫距△t=822-以1atm、60℉（15.56℃)為計算基準xxxx畢業(yè)設計C平衡440.3472+458.0490+435.2進出二段爐總物料守衡V=nCO+nCO2+nH2+n代值化簡為0.005V=nCO+nCO2+nH2+21.94+0.79y設出口H+CO/N（摩爾比）為3.1xxxx畢業(yè)設計N2H2（7）化簡得nco=67.394+2.418y-nH2將（78）代入（1）式得化簡得nCO2=1259.4263+0.995nH2-2.4219y將上式分別代入（8910）得化簡得nH2O=7328.5536-1將（12131415）代入（5）式得 H2H2 H2H2H2H2nco=809.9941kmol／hnCO2=492.4522kmol／hxxxx畢業(yè)設計V=1355.94+0.79y+nH2=6248.7804n=0.5%×6248.7804=31.2439kmol/hn=1.009945×3505.0608-3499．9xxxx畢業(yè)設計則以1atm、60℉（15.56℃)為計算基準轉(zhuǎn)化管入口統(tǒng)一基準焓（510℃)如下表：xxxx畢業(yè)設計轉(zhuǎn)化管出口氣統(tǒng)一基準焓（822℃)如下表：6Q1=△H=261.0027×106kJxxxx畢業(yè)設計一段爐上升管氣統(tǒng)一基準焓（850℃)如下表：ixxxx畢業(yè)設計C5H12+8H2O=5CO2+6H2O12=2Oxxxx畢業(yè)設計4CH=7.1812kmol／kmol混合燃料查[3]設計空氣入口溫度為30℃,相對濕度為70%。n=1.7374-1.51105+0.00n=6.4416+0.0052+0.0895xxxx畢業(yè)設計nCO2=0.7091+0.003=0.712CYiCPikcal/℃xxxx畢業(yè)設計QPi（0～105℃)kcal/℃Pi(0～30℃)PH2O(0～30℃)=8.2584×6.7897×30X+0.25~Qxxxx畢業(yè)設計燃燒熱混燃料帶入熱空氣帶入代入數(shù)據(jù)629401.4958X=348219.792X解得X=976.8427km則n=0.6×6xxxx畢業(yè)設計(3)二段轉(zhuǎn)化爐出口統(tǒng)一基準焓（1003℃)如下表：66-843.4775×106)-(-877.9290×106)換熱器101-C入口統(tǒng)一基準焓（1003℃)為：H1003℃=-877.9290×106kJ／hxxxx畢業(yè)設計換熱器101-C出口氣體統(tǒng)一基準焓（4826=-168.9684×106kJ換熱器102-C出口氣體統(tǒng)一基準焓（371xxxx畢業(yè)設計CO+H2O（g）?CO2+H2故V=V入口干氣+nCOV=6852.8784kmol／hnCO=0.03×6852.8784=205.5864kmolnH2O=3764.0715-604.4077=3159.6nCO2=492.4522+604.4077=1096nH2=3505.0608+604.4077=4109xxxx畢業(yè)設計2242HO3159.66382高變爐出口氣體統(tǒng)一基準焓（432℃)如下表：6入、出口平均溫度=301.5℃=674.65Krxxxx畢業(yè)設計損6kJ／h入平以1atm、60℉（15.56℃)為計算基準n=0.004×7030.3433=2n=3159.6638-177.4650=2982n=1096.8599+177.4650=127n=4109.4685+177.4650=4286.9335kmolxxxx畢業(yè)設計（1）低溫變換爐入口氣體統(tǒng)一基準焓（241℃)如下表：xxxx畢業(yè)設計（2）低變爐出口氣統(tǒng)一基準焓（254℃)如下表：出、入口平均溫度=247.5℃r損平低變爐平衡溫距△t=276xxxx畢業(yè)設計（1）103-C換熱器進口氣統(tǒng)一基準焓（432℃)已由前計算H432℃=-1086.9123×106kJ／h（2）103-C換熱器出口氣統(tǒng)一基準焓（336℃)如下表104-C換熱器進口氣統(tǒng)一基準焓（336℃)已由前面計算得H336℃=-1119.8363×106kJxxxx畢業(yè)設計104-C換熱器出口氣統(tǒng)一基準焓（241℃)已由前面計算得H241℃=-1151.6778×106kJp由于絕熱溫升較高（>100℉),可將爐內(nèi)設計為兩層催化計算。xxxx畢業(yè)設計2O(B)溫xxxx畢業(yè)設計,(-5.883+4.393,JV-12-4V=4.77V3xxxx畢業(yè)設計VR=VR1+VR1=16.8197+40.7372=57.5xxxx畢業(yè)設計[1]陳五平.無機化工工